專利名稱：用于以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械－電動(dòng)式移動(dòng)裝置的安全保險(xiǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全保險(xiǎn)裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置，例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置、懸掛式望遠(yuǎn)鏡的移動(dòng)裝置、縮放儀的移動(dòng)裝置、點(diǎn)式提升機(jī)的移動(dòng)裝置等。
這種類型的機(jī)械-電動(dòng)式裝置例如是一種舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置，如懸掛在一根工字梁上的照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在劇院或電視演播室的天花板附近。所述裝置可沿垂直方向移動(dòng)；其目的在于調(diào)整舞臺或演播室照明燈的垂直位置，使其符合節(jié)目制作的要求。舞臺或演播室照明燈被懸掛在工字梁上的支架上。本發(fā)明所述安全保險(xiǎn)裝置的作用在于，當(dāng)整個(gè)裝置的行程上出現(xiàn)障礙物時(shí)，能夠阻止承載著舞臺或演播室照明系統(tǒng)的裝置繼續(xù)移動(dòng)。公知的這種安全保險(xiǎn)裝置是根據(jù)過載或欠載測量原理工作的。通過測量過載可確定作用在移動(dòng)裝置上的力是否超過了最高規(guī)定值。如果該確認(rèn)被證實(shí)，則機(jī)械-電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置將停車，或者使驅(qū)動(dòng)裝置停止運(yùn)行。當(dāng)固定有舞臺或演播室照明燈的裝置向上移動(dòng)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)過載。
通過欠載測量可以確認(rèn)，當(dāng)固定有舞臺或演播室照明燈的裝置垂直向下移動(dòng)時(shí)，這種向下運(yùn)動(dòng)被處在行程上的物體所阻礙。如果所述裝置在運(yùn)行過程中碰到這種物體上，則該裝置作用在測量裝置上的力將會(huì)減小。如果確認(rèn)了這種欠載情況，固定有舞臺或演播室照明燈的裝置的驅(qū)動(dòng)裝置將停車，甚至不再運(yùn)行。
公知的安全保險(xiǎn)裝置所采用的原理是，當(dāng)固定有舞臺或演播室照明燈的裝置出現(xiàn)過載或欠載時(shí)，一個(gè)機(jī)械部件將促使該裝置朝一個(gè)或另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)械部件例如是一個(gè)彈簧，它與一個(gè)杠桿或搖臂及類似形狀的釋放機(jī)構(gòu)相結(jié)合，該彈簧在超過一個(gè)最大可能的過載或低于一個(gè)最大可能的欠載時(shí)觸動(dòng)一些機(jī)電微動(dòng)開關(guān)，這些開關(guān)應(yīng)放置于在上述前提下借助觸發(fā)件能被操作的位置上，該微動(dòng)開關(guān)的輸出信號或者是開，或者是關(guān)；機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元將收到該信號，然后在上述前提下使驅(qū)動(dòng)裝置停止運(yùn)行。
在過載或欠載情況出現(xiàn)和驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)閉之間，通常設(shè)計(jì)成彈簧的機(jī)械部件必須首先由于過載或欠載而變形或偏轉(zhuǎn)，然后與該機(jī)械部件或彈簧組合在一起的觸發(fā)部件必須發(fā)生機(jī)械位移，使得該觸發(fā)部件觸動(dòng)電子-機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)，該開關(guān)的輸出信號則輸入驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元。
不僅在探測作用在機(jī)械電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的力的過程中，而且在出現(xiàn)過載或欠載時(shí)產(chǎn)生和繼續(xù)傳遞由該力引導(dǎo)出的可使上述機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置停車的輸出信號的過程中，有許多相互依靠相互作用的部件共同參與。此外，需要實(shí)現(xiàn)若干個(gè)順序連接的步驟，直到一顯示過載或欠載的輸出信號由電子-機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)輸入到驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元中。另外，公知的安全保險(xiǎn)裝置還有一個(gè)缺點(diǎn)，即借助由電子-機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)所提供的輸出信號僅僅能確認(rèn)是否存在或不存在過載或欠載狀態(tài)。。
本發(fā)明的目的在于，提供一種安全保險(xiǎn)裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置，借助它一方面能夠準(zhǔn)確地測量作用在機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的力，另一方面與現(xiàn)有技術(shù)相比能對過載或欠載狀態(tài)作出更快的反應(yīng)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即所述安全保險(xiǎn)裝置具有一個(gè)載荷測量裝置，通過該裝置可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的實(shí)際載荷，并且連續(xù)地發(fā)出一個(gè)與該實(shí)際載荷相對應(yīng)的負(fù)載信號，由于可連續(xù)地測量作用在機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的實(shí)際載荷，所以只要該實(shí)際載荷出現(xiàn)上升或下降，即可采取反措施，將機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)閉。由于連續(xù)地測量實(shí)際載荷，還可實(shí)現(xiàn)在異常情況下如果還沒有出現(xiàn)過載或欠載情況，早期采取反措施，例如對設(shè)備進(jìn)行維修或保養(yǎng)。
在本發(fā)明所述的安全保險(xiǎn)裝置中，所述載荷測量裝置相宜地具有一個(gè)電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器。從拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器所測得的應(yīng)力狀態(tài)中可直接得出拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器所測得的實(shí)際載荷的能級。由于拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器的工作采用電子方式，所以無需其他中間步驟即可產(chǎn)生與其應(yīng)力狀態(tài)相對應(yīng)的輸出信號，并且繼續(xù)傳遞該信號。
在本發(fā)明所述的安全保險(xiǎn)裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)對載荷測量裝置的輸出信號的直接響應(yīng)。其方式是，所述載荷測量裝置連續(xù)產(chǎn)生與實(shí)際載荷相對應(yīng)的輸出信號，該信號進(jìn)入機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元中，并且當(dāng)載荷測量裝置的輸出信號高于或低于一個(gè)上限或下限信號時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置借助于控制單元可被斷開或停止運(yùn)行。
一種簡單的方式是，所述上限信號通過一個(gè)最大允許載荷確定，所述下限信號通過一個(gè)最小允許載荷確定。
作為另一種可供選擇的方案，所述上限信號可通過每單位時(shí)間的最大允許載荷增量確定，所述下限信號通過每單位時(shí)間的最大允許載荷減量確定。
為盡量減小技術(shù)結(jié)構(gòu)的開銷，并且盡量減小過載或欠載出現(xiàn)和本發(fā)明所述的安全保險(xiǎn)裝置將驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)閉之間的時(shí)間延遲，所述載荷測量裝置的輸出信號最好送入所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元的一微處理器內(nèi)進(jìn)行處理。
對作用在機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的實(shí)際載荷的測量和收集以及和該實(shí)際載荷相對應(yīng)的輸出信號的產(chǎn)生可以通過唯一一個(gè)部件連續(xù)地實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)方式是，構(gòu)成本發(fā)明所述安全保險(xiǎn)裝置中的載荷測量裝置的電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器是作為應(yīng)變應(yīng)力測量器來設(shè)計(jì)的。實(shí)際載荷可直接引起應(yīng)變應(yīng)力測量器工作狀態(tài)的改變，這可同時(shí)導(dǎo)致具有該應(yīng)變應(yīng)力測量器的一電路電壓狀態(tài)的改變，從而使載荷測量裝置的輸出信號發(fā)生變化。此時(shí)應(yīng)變應(yīng)力測量器的正常電壓與所述機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的某個(gè)工作狀態(tài)相匹配，在這個(gè)電壓下機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置可無故障地工作，例如不存在障礙物等。一旦出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，例如出現(xiàn)了一個(gè)障礙物，則將導(dǎo)致作用力的增加或減小，從而引起應(yīng)變應(yīng)力測量器的電壓狀態(tài)的變化，同時(shí)導(dǎo)致具有該應(yīng)變應(yīng)力測量器的載荷測量裝置電路的輸出信號的改變。
所述應(yīng)變應(yīng)力測量器相宜地布置在一個(gè)彈性元件的表面上。該彈性元件從其標(biāo)準(zhǔn)位置發(fā)生變化時(shí)，可直接導(dǎo)致應(yīng)變應(yīng)力測量器的工作狀態(tài)發(fā)生變化，同時(shí)導(dǎo)致具有該應(yīng)變應(yīng)力測量器的載荷測量裝置電路的輸出信號的改變。
在本發(fā)明所述的安全保險(xiǎn)裝置中，一種在結(jié)構(gòu)工藝上開銷較小的方案是，所述應(yīng)變應(yīng)力測量器由應(yīng)變測量條構(gòu)成，其與實(shí)際載荷成比例的電壓狀態(tài)實(shí)際上可直接作為輸出信號，輸入機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元。
所述彈性元件可以采用形狀極為簡單的片簧，應(yīng)變測量條以適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ谠撈缮稀?br>
也可用電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器作為負(fù)荷測量計(jì)，例如采用以壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)的負(fù)荷測量計(jì)。
在本發(fā)明所述的安全保險(xiǎn)裝置中，所述載荷測量裝置相宜地具有無橫向力作用的負(fù)載能力。
如果使用應(yīng)變測量條，則最好將其作為一個(gè)橋式電路的組成部分，所述橋式電路特別是惠斯頓橋式電路，通過該電路可精確地測量和計(jì)算應(yīng)變測量條的長度變化。
本發(fā)明所述安全保險(xiǎn)裝置可特別用于保證舞臺照明裝置、電視演播室、或其他節(jié)目制作單位的連桿照明懸架的安全。
下面借助附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，附圖中
圖1為本發(fā)明安全保險(xiǎn)裝置的側(cè)視圖；圖2為圖1所示安全保險(xiǎn)裝置的前視圖；圖3為本發(fā)明安全保險(xiǎn)裝置連接在一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元上的原理圖；圖4為照明懸掛裝置。
本發(fā)明安全保險(xiǎn)裝置的作用是，當(dāng)在舞臺或電視演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)軌道上出現(xiàn)障礙物而造成過載或欠載情況時(shí)，就使該移動(dòng)裝置停止下來。
本發(fā)明安全保險(xiǎn)裝置以下述方式集成在機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的懸架上。
一根工字型橫梁1以通常的方式固定在演播室的天花板附近。
在工字型橫梁1上借助兩個(gè)螺栓固定件2，它們分別固定在工字型橫梁1的一下邊和一中間夾板3上，并固定一板簧4，該板簧朝著工字型橫梁1的長度方向延伸并超出中間夾板3。
在板簧4上通過一連接螺栓5懸掛著一個(gè)支架6，在此，選擇連接螺栓5和板簧4之間的相對位置，使得支架6上的機(jī)械負(fù)荷改變時(shí)，會(huì)引起板簧4產(chǎn)生盡可能大的彎曲變形。
在圖示實(shí)施例中，在支架6上固定有鋼帶7，在該鋼帶上懸掛有圖4所示的支承裝置17。該支承裝置可以機(jī)械-電動(dòng)方式移動(dòng)，所以可在演播室內(nèi)將舞臺或演播室照明系統(tǒng)布置到所需要的垂直高度上。
板簧4和在其上面設(shè)置的應(yīng)變測量條8構(gòu)成一載荷測量裝置9。所述應(yīng)變測量條8處在一個(gè)合適的電路如惠斯頓橋式電路內(nèi)，所以應(yīng)變測量條的長度變化可作為輸出信號，通過電纜10送入固定有舞臺或演播室照明系統(tǒng)的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置控制單元11中，并且最好送入該控制單元11的一個(gè)微處理器12內(nèi)。
支架6上作用的載荷出現(xiàn)改變時(shí)，板簧4的位置所發(fā)生的變化將直接造成應(yīng)變測量條8發(fā)生長度變化，該應(yīng)變測量條見圖3中所示用于支架兩懸架的惠斯頓橋式電路13。
圖3所示的兩個(gè)惠斯頓橋式電路13分別由兩個(gè)應(yīng)變測量條8和公知的電阻14和15組成。
惠斯頓橋式電路13中的應(yīng)變測量條8的長度變化會(huì)直接引起惠斯頓橋式電路13的輸出信號變化，其中該輸出信號的一相應(yīng)變化通過電子元件16輸入到驅(qū)動(dòng)裝置控制單元11的微處理器12內(nèi)。
通過惠斯頓橋式電路13的輸出信號變化可顯示出現(xiàn)了過載或欠載情況，從而將機(jī)械-電動(dòng)式舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置停機(jī)。
由于基于惠斯頓橋式電路13的輸出信號始終可知實(shí)際載荷，因而該輸出信號也可用于測量大于或小于某種欠載或過載狀態(tài)的變化情況。
應(yīng)當(dāng)指出的是，所述應(yīng)變測量條8在與所述實(shí)施例不同的變型中，可用在舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置懸架中的任何受到應(yīng)力作用的部件上。
連續(xù)的輸出信號是與實(shí)際載荷成比例的。信號持續(xù)地產(chǎn)生，以便只要實(shí)際載荷超出了允許范圍，就根據(jù)過載或欠載狀態(tài)立即使驅(qū)動(dòng)裝置停止下來。
權(quán)利要求
1．一種安全保險(xiǎn)裝置，用于以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置，例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置、懸掛式望遠(yuǎn)鏡的移動(dòng)裝置、縮放儀的移動(dòng)裝置、點(diǎn)式提升機(jī)的移動(dòng)裝置等，其特征在于一個(gè)載荷測量裝置(9)，借助該裝置可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的實(shí)際載荷，并且連續(xù)地產(chǎn)生一個(gè)與該實(shí)際載荷相對應(yīng)的輸出信號。
2．如權(quán)利要求1所述的安全保險(xiǎn)裝置，其載荷測量裝置(9)具有一個(gè)電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器。
3．如權(quán)利要求1或2所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述載荷測量裝置(9)的輸出信號被輸入機(jī)械-電動(dòng)式移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元(11)中，并且當(dāng)載荷測量裝置(9)的輸出信號高于或低于一個(gè)上限或下限信號時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置借助控制單元(11)可被停機(jī)或停止運(yùn)行。
4．如權(quán)利要求3所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述上限信號通過一個(gè)最大允許載荷確定，所述下限信號通過一個(gè)最小允許載荷確定。
5．如權(quán)利要求3或4所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述上限信號通過一個(gè)時(shí)間單元內(nèi)的最大允許載荷增量確定，所述下限信號通過一個(gè)時(shí)間單元內(nèi)的最大允許載荷減量確定。
6．如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述載荷測量裝置(9)將其輸出信號輸入所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制單元(11)的一微處理器(12)內(nèi)。
7．如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器是應(yīng)變應(yīng)力測量器。
8．如權(quán)利要求7所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述應(yīng)變應(yīng)力測量器設(shè)置在一個(gè)彈性元件的表面上。
9．如權(quán)利要求8所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述應(yīng)變應(yīng)力測量器具有應(yīng)變測量條(8)。
10．如權(quán)利要求9所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述彈性元件是板簧(4)。
11．如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述電子式拉應(yīng)力或壓應(yīng)力傳感器是一個(gè)負(fù)載測量計(jì)，例如是一個(gè)以壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)的負(fù)荷測量計(jì)。
12．如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的安全保險(xiǎn)裝置，其載荷測量裝置(9)具有無橫向力作用的承載能力。
13．如權(quán)利要求9或10所述的安全保險(xiǎn)裝置，其中，所述應(yīng)變測量條(8)是一個(gè)橋式電路(13)的組成部分，特別是一個(gè)惠斯頓橋式電路(13)的組成部分。
14．如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的安全保險(xiǎn)裝置，借助該裝置保證舞臺照明裝置、電視演播室、或其它節(jié)目制作單位的連桿照明懸架的安全。
全文摘要
一種安全保險(xiǎn)裝置,用于以拉桿/牽引索工作的機(jī)械—電動(dòng)式移動(dòng)裝置,例如舞臺或演播室照明系統(tǒng)的移動(dòng)裝置、懸掛式望遠(yuǎn)鏡的移動(dòng)裝置、縮放儀的移動(dòng)裝置、點(diǎn)式提升機(jī)的移動(dòng)裝置等,本發(fā)明所述裝置能夠毫不遲延地對過載或欠載狀態(tài)作出反應(yīng),而且對實(shí)際負(fù)載在允許范圍內(nèi)的變化也能進(jìn)行測量。為此該安全保險(xiǎn)裝置具有一個(gè)載荷測量裝置,借助該載荷測量裝置(9)可連續(xù)地測量作用在以拉桿和/或牽引索工作的機(jī)械—電動(dòng)式移動(dòng)裝置上的實(shí)際載荷,并且連續(xù)地產(chǎn)生一個(gè)與該實(shí)際載荷相對應(yīng)的輸出信號。
文檔編號F21V25/00GK1212050SQ97192427
公開日1999年3月24日 申請日期1997年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者蓋伊·萊南恩, 喬澤夫·威爾肯斯 申請人:西門子公司